Laserreinigungsprozess für Lithium-Ionen-Batterieelektroden

Das Prinzip der Laserreinigung besteht darin, die Eigenschaften eines Laserstrahls mit großer Energiedichte, kontrollierbarer Richtung und starker Konvergenzfähigkeit zu nutzen. Der Laser interagiert mit Verunreinigungen wie Ölflecken, Rostflecken, Staubrückständen, Beschichtungen, Oxidschichten oder Filmschichten, die an der Werkstückbasis haften, und wird in Form von sofortiger Wärmeausdehnung, Schmelzen, Gasverflüchtigung usw. von der Werkstückbasis getrennt Der gesamte Laserreinigungsprozess ist kompliziert und kann grob in Laserverdampfungszersetzung, Laserdissektion, thermische Ausdehnung von Schadstoffpartikeln, Substratoberflächenvibration und Schadstoffablösung unterteilt werden. Derzeit gibt es Laserablations-Reinigungsverfahren, flüssigkeitsfilmunterstützte Laserreinigungsverfahren und Laser-Stoßwellen-Reinigungsverfahren, mit denen verschiedene reguläre Substratoberflächen, einschließlich Metalle, Legierungen, Glas und verschiedene Verbundmaterialien, stabil und effektiv gereinigt werden können.

Anwendung der Laserreinigung in der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien

Gegenwärtig ist die Laserreinigung das wichtigste Mittel zur Behandlung von Batterieoberflächen und wird häufig in den drei Hauptprozessen zur Herstellung von Energiebatterien eingesetzt: Elektrodenherstellung, Batteriezellenherstellung und Batteriemontage. Durch den Einsatz von Lasern, Reinigungsköpfen, Steuerungssoftware und computerintegrierter Steuerung wird das Niveau der Batterieherstellungstechnologie erheblich verbessert.

Elektrodenlaserreinigung

Bei der Beschichtung von Elektrodenmaterialien auf positiven und negativen Stromkollektoren muss die Metallfolie gereinigt werden. Der gemeinsame positive Stromkollektor besteht aus Aluminiumfolie und der negative Stromkollektor aus Kupferfolie. Um die Stabilität des Stromkollektors innerhalb der Batterie zu gewährleisten, muss die Reinheit beider über 98 % liegen.

Herkömmliche Nassreinigung mit Ethanol kann leicht zu Schäden an anderen Komponenten von Lithiumbatterien führen. Die Verwendung eines Lasers zur Reinigung von Metallfolien kann nicht nur die Effizienz des Reinigungsprozesses verbessern, sondern auch Reinigungsressourcen einsparen. Darüber hinaus kann die Einrichtung einer Echtzeitüberwachung der Reinigungsprozessdaten und die quantitative Bestimmung der Reinigungergebnisse die Konsistenz der Elektrodenchargenproduktion wirksam verbessern.

Laserreinigung vor dem Batterieschweißen

In den letzten Jahren hat sich das Laserschweißen zu einem Standardmerkmal von Produktionslinien für Leistungsbatterien entwickelt und wird häufig beim Schweißen von Leistungsbatterielaschen, Dichtungsnägeln, Stromschienen, Batteriemodulen usw. eingesetzt. Eine saubere, gleichmäßige Oberfläche ist eine wesentliche Voraussetzung für eine erfolgreiche und dauerhaftes Schweißen und Kleben. Daher kann vor dem Schweißen eine Oberflächenbehandlung jedes Schweißteils zur Entfernung von Verunreinigungen an der Schweißverbindung die Schweißqualität wirksam verbessern und die Kosten senken.

Vergleich der Terminalreinigung

Die Laserreinigung wird beim Reinigungsprozess von Dichtungsnägeln, Adapterplatten, Anschlüssen, einzelliger blauer Folie, einzelligem Kieselgel und einzelliger Beschichtung eingesetzt. Entfernen Sie effektiv Schmutz, Staub usw. von jeder Endfläche, um sich im Voraus auf das Batterieschweißen vorzubereiten und das Schweißen fehlerhafter Produkte zu reduzieren.

Laserreinigung bei der Batteriemontage

Um Sicherheitsunfälle bei Lithiumbatterien zu verhindern, werden Lithiumbatteriezellen häufig außen aufgeklebt, um eine Isolierung zu gewährleisten, Kurzschlüsse zu verhindern, Schaltkreise zu schützen und Kratzer zu verhindern.

Reinigen der Oxidschicht an den Schweißnähten des Batterieträgers

Die Laserreinigung erfolgt vor dem Schweißen an den CMT-Schweißnähten des Batteriepackträgers, der Elektrotauchlackierung der oberen Abdeckung des Batteriepacks, der Oxidschicht der Dichtungsbahn des Batteriepackkastens und der Oxidschicht der schützenden Bodenplatte . Verbessern Sie die Haftung von Leim oder Leim und erzeugen Sie nach der Reinigung keine schädlichen Schadstoffe.

Vorteile der Laserreinigung

Vorteile für die Umwelt

Die Laserreinigung ist eine „grüne“ Reinigungsmethode. Der Einsatz von Chemikalien oder Reinigungsflüssigkeiten ist nicht erforderlich. Bei den gereinigten Abfallstoffen handelt es sich grundsätzlich um festes Pulver. Sie sind klein, leicht zu lagern, recycelbar, reagieren nicht fotochemisch und verursachen keine Umweltverschmutzung. Es kann das durch chemische Reinigung verursachte Umweltverschmutzungsproblem leicht lösen. Oftmals kann ein Abluftventilator das Problem der durch die Reinigung entstehenden Abfälle lösen.

Wirkungsvorteil

Bei herkömmlichen Reinigungsmethoden handelt es sich häufig um eine Kontaktreinigung, die eine mechanische Kraft auf die Oberfläche des zu reinigenden Objekts ausübt und die Oberfläche des Objekts beschädigt. Oder das Reinigungsmedium bleibt an der Oberfläche des zu reinigenden Objekts haften und kann nicht entfernt werden, was zu einer Sekundärverschmutzung führt. Durch die nicht abrasive, berührungslose und nicht thermische Wirkung der Laserreinigung wird das Substrat nicht beschädigt.

Kontrollierbare Vorteile

Laser können über Glasfaser übertragen und mit Roboterhänden und Robotern zusammengearbeitet werden, um den Betrieb über große Entfernungen zu erleichtern. Es kann Teile reinigen, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu erreichen sind, was die Sicherheit des Personals beim Einsatz an einigen gefährlichen Orten gewährleisten kann.

Vorteile der Bequemlichkeit

Durch die Laserreinigung können verschiedene Arten von Verunreinigungen von der Oberfläche verschiedener Materialien entfernt werden, wodurch ein Reinheitsgrad erreicht wird, der mit herkömmlicher Reinigung nicht erreicht werden kann. Es kann auch Verunreinigungen auf der Materialoberfläche gezielt reinigen, ohne die Materialoberfläche zu beschädigen.

Kostenvorteil

Die Laserreinigung ist schnell, effizient und zeitsparend. Obwohl die anfängliche einmalige Investition in die Anschaffung eines Laserreinigungssystems hoch ist, kann das Reinigungssystem über einen langen Zeitraum stabil verwendet werden, weist niedrige Betriebskosten auf und, was noch wichtiger ist, es kann problemlos automatisierte Abläufe realisieren.